计算思维计算机基础

计算思维计算机基础（精选十篇）

计算思维计算机基础 篇1

1.1“大学计算机基础教学”的目的

“大学计算机基础”课程是被许多高校列为学生进入大学以后必修的公共基础课程之一。课程内容根据不同省份和学校的要求有所不同, 但是主要内容基本都是讲授计算机文化概论、计算机组成及工作原理、办公软件的应用和网页制作, 计算机网络、程序设计基础、数据库基础等领域的基础知识与基本技术。对于基础教学所要达到的目标是要求学生掌握一定的计算机科学与技术的基础知识, 初步具备利用计算机分析和解决问题的意识与能力, 为今后学习以及更好地使用计算机及相关技术奠定基础。

1.2 计算思维能力培养

近年来, 计算思维的培养成为国际和国内研究的热点, 计算思维能力也将成为2l世纪每个人的基本能力。尤其是对于高校计算机基础教学方面, 2010年公布的《九校联盟 (C9) 计算机基础教学发展战略联合声明》, 这份申明的核心要点也强调“需要把培养学生的‘计算思维’能力作为计算机基础教学的核心任务”, 开发和培养学生的“计算思维”能力, 已经成为计算机教学过程中必不可少的重要内容之一。

2 通过培养“计算思维能力”来促进“大学计算机基础教学”改革

2.1 培养用计算机解决和处理问题的思维能力

作为大学计算机基础教学除了讲授计算机专业知识以外, 更要培养学生运用计算机学科的思维方式。无论是对于计算机专业还是非计算机专业的大学生来说, 培养用计算机解决和处理问题的思维和能力, 强化创新实践能力, 也是大学教育所要达到的基本目的之一。对于教师来说, 用计算机思维开展教学研究和实践, 也是当今计算机基础教学正在面临的新课题和首要任务, 更是培养大学生综合素质的重要环节。

2.2 基于计算思维能力培养制定“大学计算机基础课程教学”改革目标

我们应该建设更加完备的计算机基础课程体系和教学内容, 进一步改进计算机基础课程体系和核心课程教学内容, 研制丰富的教学案例, 教授以计算思维为导向的计算机基础课程, 通过知识点的编排和改造, 在教学过程中体现“计算思维”。在原有的“大学计算机基础”课程的培养目标基础上, 更进一步拓展学生计算思维的意识与能力。

3 基于计算思维能力培养的课程体系实践

3.1 教学组织过程应具有针对性和系统性

(1) 以专题的形式组织研讨交流。计算思维能力的培养需要对教学内容重新理解和认识, 以不同的讲授方法传授给学生, 因此, 在教学中我们采用布置专题、组织研讨、定期交流的方法。 (2) 采用交叉专业背景开展计算思维能力的培养。我们吸收由不同专业背景、从事计算机研究与应用的教师组成教学团队, 结合不同院系的专业背景开展计算机教学, 重点介绍计算机在不同学科的应用和解决问题所涉及的方法和思想, 以增进学生对本专业计算机应用的认识和理解。

3.2 教学内容具有启发性和探索性

大学计算机基础课教学, 关键在于教师如何来引导学生学习。我们在教学内容的组织上, 先参照教学大纲归纳知识单元, 梳理出计算思维教学的主线, 讲授知识的同时引出思考点, 将知识传授转变为基于知识的思维传授, 讲授可见的、可以实现的思维, 突显计算思维能力的引导。

3.3 实验内容设计具有实用性和综合性

教师可以设计最能贴近生活的、具有实际可操作性的例子, 来引导学生学习, 让学生体会计算机是如何代替人工简单重复劳动的, 并逐步体会“计算思维”, 学会利用计算机工作来节约人工工时, 提高劳动效率。例如我们在讲EXCEL部分的时候, 设计了如下的试验, 条件:在EXCEL表格中给定某大学2010级学生的名单, 包含有4个字段, 1700多条记录, 设计回答下列问题, 问题:“标记出学生名单中重名学生的姓名, 人数和班级”。表格部分如下图:

(在此引用部分截图) 表中全部包含1738条记录。

按院系排序有43个班级。

问题:“标记出学生名单中重名学生的姓名, 人数和班级”。

运用编程基础知识, 在EXCEL中加载宏进行改进, 统计结果如下:

通过这个具体的任务分析, 采用了“引领-练习”的方式, 逐步引导学生从明确数据加工、分析的一般方法中提炼出分析问题的一般过程, 用最快速的“计算思维”模式来解决问题。而编程知识的学习, 则以学生自主学习为主, 教师指导为辅, 进一步培养和提高了学生分析问题的能力。

3.4 教学资源建设应具有开放性和共享性

运用网络平台开展教学活动, 推行开放式教学模式, 能够快速实现教学资源共享, 为师生线上交流提供一个时效性较强的交互平台, 满足个性化培养的目标。

4 结束语

大学计算机基础教学中计算思维能力的培养, 是一个较为长期的过程, 需要我们不断探索与实践。以培养计算思维能力为重点的大学计算机基础教学改革也是迫在眉睫, 理应成为我们下一步教学的首要实践。

参考文献

[1]赵丽霞.金伟.高校计算机教学中注重培养学生的动手实践能力[J].科技信息, 2007.

[2]徐艳书.在计算机教学中培养学生创新能力的实践[J].素质教育, 2007.

[3]皮晓虹.如何在计算机教学中培养学生的创新精神和实践能力[J].中国科技信息, 2008.

计算思维计算机基础 篇2

陈国良 董荣胜

（中国科学技术大学深圳大学）

摘 要：文章首先介绍了大学计算机基础课程的重要性，分析了教学中存在的问题，指出了“狭义工具论”的危害。然后从推动人类文明进步、科技发展三大科学思维之一的“计算思维”入手，阐述了计算思维对培养学生创新能力的重要性。最后按计算思维主要内容，即问题求解、系统设计和人类行为理解，探讨了大学计算机基础课程设置，强调了课程结构设计的重要性，给出了一种以“计算思维”为核心的大学计算机基础课程教学的最小集，为大学计算机基础教育提供了一种以提高学生计算思维能力为目标的新模式。

关键词：计算思维；大学计算机基础教育；计算思维导论

一、大学计算机基础课程的重要性

对于计算科学的重要性，在美国总统信息技术咨询委员会（PITAC）2005 年6 月给美国总统提交的报告《计算科学： 确保美国竞争力》（Computational Science:Ensuring America’s Competitiveness）有明确的阐述。报告认为，虽然计算本身也是一门学科，但是其具有促进其他学科发展的作用[1]。报告认为，21 世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能通过先进的计算技术和计算科学而得到解决。尽管报告用的是“都有可能”，但是对于我们学科来说，这个论述已相当到位。那么，为其他学科培养掌握先进计算技术的大学计算机基础课程就显得非常重要。从国家层面，对这门课程的定位就是基础课程，也就是与数学、物理相同地位的基础课程。既然是基础课程，课程的教学方法就应该像数学与物理一样，讲授学科的基础概念。

二、大学计算机基础课程教学存在的问题

目前，在大学计算机基础课程的教学中出现了一些问题，主要是“狭义工具论”的问题。“狭义工具论”就是认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用。应该说这种认识对计算机的教育非常有害，这样会使学生对计算学科的认识淡化，无助于计算技术

中最重要的核心思想与方法的掌握。作为“狭义工具论”显然不好，但在过去一段时间里，在高校中的确某种程度上存在这种倾向。

再来看教程，我们大学计算机基础的教程，名称很多，诸如入门、文化等等，都被认为是计算机基础课的教材。内容基本上是有关领域的浓缩版，把它压缩在一起。好像网络也讲一点，人工智能、数据库也讲一点，都很浓缩。这会产生怎样的后果？那就是：学生进入大学后，对第一门计算机课程兴趣不大，逃课率较高。

．．．．．．

参考文献：

计算思维计算机基础 篇3

关键词 计算思维能力；计算机基础教学；创新能力

中图分类号：G642.4 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）16-0095-02

Abstract To foster computational thinking ability plays an important role in increasing computer course teaching， it’s important for the students to improve their innovative ability and their comprehensive quality. This paper introduces the problems in computer teaching and puts forward a strategy of how to foster computational thinking Ability.

Key words computational thinking ability； computer-based teaching；

innovation capability

1 引言

计算思维，笼统地讲，指计算机工作者面对问题并分析解决问题的一种行之有效的科学思维方法。它与逻辑思维、实证思维并列，都是具备完善表达系统的思维模式。2006年卡内基·梅隆大学周以真教授在计算机权威期刊Communications of the ACM上指出：计算思维是指运用计算机科学的基本概念、基本理论和基本方法求解问题、设计系统以及理解人类行为等一系列涵盖计算机科学领域的思维活动。它通过转化、约简、仿真和嵌入等有效的方法将复杂的问题简化，对复杂系统的相关方面进行建模，从而实现问题最有效的求解。计算思维强调求解问题过程中人为操作与机器实现的结合，是一种人机共存的思维方式。

为了保持在计算机科学研究和技术发展中的优势，国内外一些著名高校都在尝试基于计算思维的课程改革，把计算思维能力的培养作为计算机基础教学中长期的、重要的、复杂的核心任务，并将运用计算思维作为新一轮计算机基础教学改革的指导思想。

2 计算机基础课程教学存在的问题

计算机基础作为教育部规定的必须首先开设的文化基础课程，兼具基础性和通识性的特点，教学目标定位在着力提高学生的综合信息素养。该课程实践性强、关联面广泛，对学生计算机思维能力的培养有着不可取代的作用。然而，目前计算机基础课程的实践教学效果并不能令人满意，究其原因，主要表现在以下三个方面。

计算机基础教学中教育理念存在偏差 计算机基础课程教学理念过分强调“实用主义”，视野狭隘，观念保守，将教学内容局限为让学生学会常用的几种办公软件的操作和简单编程，片面强调计算机应用技能的培养[1]。虽然计算机基础课程教师非常注重自身能力的提高，不断改进教学方法、更新课程内容，只是侧重于课程本身的操作性，却往往忽视计算机教学对培养学生思维和创新能力的作用。同时，与计算机专业相比，非计算机专业还没有形成系统的计算思维能力培养课程体系。

计算机基础教学内容中忽视“计算思维的教学” 计算机基础课程教学内容陈旧、单一，很多教学内容与中学计算机技术课程内容重复，使学生学习热情降低。教学内容更新不及时，教学理念滞后，与专业课程相比，计算机基础课程无论是理念上还是内容上，都不能及时反映计算机技术的最新进展。特别是在大数据时代，新媒体、个性化教学、开源课程以及社会化学习等新兴教育技术的发展，没能在计算机基础教学中起到促进作用。此外，教学内容强调广而多，内容深而不透，定位不准，强调“是什么”，忽视“为什么”，导致学生不能掌握教学知识点真正蕴含的计算方法和计算思维[2]。计算机基础教学内容脱离于学生的专业学习，只是单纯传授计算机知识和基本理论，导致学生不知道如何运用学到的计算机基础知识来解决自己专业上的问题。

计算机基础教学方法难以培养学生的创新能力 计算机基础课程实践环节大多采用“教师演示—学生操作”的教学方法。在实践课上，教师根据计算机基础实验指导教程上的内容，系统讲解实验内容和操作方法，然后学生比照教师的演示，按照操作步骤上机操作，直到完成上机实验任务。学生在上机操作过程中碰到问题时，教师给予指导，帮助学生解决疑问。这种“被动”的“操练式”教学方法，导致学生单纯模仿，动手不动脑，无法培养学生的自主意识和创新能力。

3 计算思维能力的培养策略

完善教学内容 计算机基础教学内容应根据学生计算思维能力培养的要求进行改革重组，重新梳理知识点，设计以“计算思维”为主线的教学内容，突出重点，适当增删，在教学内容上向计算思维能力培养的方向引导。这方面共设计计算机技术概述、计算机基本原理、基本电路和硬件知识、程序设计语言、操作系统、数据结构与基本算法、计算机网络、数据库以及计算机新技术选讲九个教学模块，教学内容涵盖了计算机技术的大部分领域。不仅包括计算机基本原理和技术，还包括计算机的历史和最新发展动态；既有理论讲解，也有实践操作环节，有利于实现理论与应用的有效结合。这些计算机基础教学模块的内容可以根据计算机技术最新的发展实施更新教学内容，根据学时、学生层次以及班级规模等多种方式形成最优组合方案。

教学方法推动 在教学过程中，授课教师应从计算思维能力的培养出发，根据教学内容采取灵活多样的教学方法[3]，如案例教学法、辐射教学法、开放式自主实验教学法、目标驱动式教学法等。在教学中引入与学生专业知识相联系的案例，可以帮助学生深入认识知识之间的相互关联性和规律性。计算机基础教学内容所涉及的内容涵盖信息技术的大部分领域，有限的教学时间决定了教学内容不可能面面俱到。教师可以采用辐射教学法，授课内容选择典型的核心知识，以点带面辐射教学，帮助学生学习其他的计算机基础知识。在具体的计算机基础教学过程中，教师可以根据具体情况选用开放式自主实验教学法，指导学生在现有实验条件基础上，根据自己的兴趣爱好和专业特点自主选择实验项目和指导教师，学生在教师的适当指导下自主完成整个实验任务。也可以运用目标驱动式教学法，让学生根据教师提出的实验目标自主完成实验的各个环节，如资料的查阅、方案的设计、上机调试与操作等，从而提高学生解决问题能力和自主创新能力。

师资队伍建设 针对学生不同的学科背景，组建具有不同学科背景并从事计算机教学的新兴师资队伍。根据不同的学科内容，设计高效合理的教学方案，使学生所学到的计算机基础知识能够真正服务于专业学习中的应用，将专业学习与计算机学习紧密结合，加深学生对计算机基础知识在专业应用中的认识，进而不断提高学生的应用创新能力。

同时，支持和鼓励教师积极投身于自主研制实验教学设备工作和编写实验教学的教材；逐步优化教师队伍在职称结构、学历结构及年龄结构等方面配置；鼓励教师将科研经验与基础实验教学相结合，在自身科研水平上，开发高水平的综合性实验项目，从而丰富实验教学内容；完善教师管理体系，逐步形成以专职教师为主、兼职教师为辅的混合管理模式，实现人才资源的交融与补充。

4 结论

计算思维是现代信息技术人才必须具备的一种思维能力，计算机基础课程的教学理应重视学生计算思维能力的培养。因此，教师除了向学生讲解理论知识外，更应该将计算思维能力贯穿整个计算机基础教学活动，从教学内容的完善、教学方法的推动、师资队伍的建设等多方面着手，只有这样才能真正培养出符合信息化社会的专业人才。

参考文献

[1]杨建磊.关于我国大学生计算机基础课程教学中“计算思维能力培养”的研究[D].兰州：兰州大学，2014.

[2]刘正东.计算机应用基础教学中计算思维与应用技能的双重培养[J].大学教育，2014（6）.

计算思维计算机基础 篇4

人才培养是高等学校的根本任务,教学质量更是高等教育的生命线[1]。“大学计算机基础课”作为我校非计算机专业本科生的主导计算机基础课程,建立他们对计算机的整体理解和基本运用起着重要作用。然而在近几年的教学过程中,我们发现在教学内容和方法上存在许多问题,比如只注重基本操作等,已不能满足新形势下人才培养的需要。本文将探讨在新形势下,把“计算思维”的理念融入到教学中,将学生培养成为具有综合应用能力、独立自主能力和创新能力的人才。

2 目前教学中遇到的问题

在近几年的教学过程中,我们发现在教学内容和方法上存在许多问题,已不能满足人才培养的需要,主要表现为以下几个方面:

2.1 教学目标过低、学生学习目的不明确

最初,我们开设这门课程是为了让非计算机专业学生掌握使用一种操作系统,学会使用一种字处理、电子表格和电子演示工具。

而实际我们在教学中发现,有些学生在学习过程中对这门课程存在“计算机会用即可”,“计算机基础课程就是讲解软件工具使用”,或“计算机就是程序设计”等片面观点[2]。学生学习计算机基础课程仅仅满足于掌握计算机的基本操作、基本软件的使用。他们对计算机科学的基本思想、以及如何将计算机科学应用到本专业中并不了解,而这些对于非计算机专业的学生是非常重要的。

2.2 教学内容太浅

经过几轮的教学,我们发现许多大学新生在中学时代已经掌握一些计算机的基本操作技能,如文字处理和排版、制作简单的多媒体课件及上网搜索信息等,而我们现在的教学内容,如Word文字处理、Excel电子表格处理及Power Point多媒体演示文稿制作等对他们来说已不再陌生,这样导致学生学习缺乏热情和积极性。

2.3 课堂人数过多

以往的教学中我们采用大班授课,也就是说一个课堂有2~3个班的学生,大约有60~90人一起上课。由于学生人数较多,每人都有各自的学习领悟能力和兴趣,如果按照大班的开课进度并非个个都能接受。有些学生觉得太慢,感到课堂气氛乏味沉闷;有些学生感觉太快,不能跟上教学进度。此外,由于教室环境大,学生座位越前效果越好。有些同学由于种种原因不能坐到前几排座位而无法听清老师讲课,影响学习质量。教师面对这么多的学生难以照顾周到,从而影响教学质量。

由于存在上述问题,我们要进行教学改革,将“计算思维”的理念融入到教学中,理论与实践相结合,提高学生学习的积极性。

3 什么是计算思维

计算思维的概念最早是在1996年由美国麻省理工学院(MIT)Seymour Papert教授提出的[3]。后来,美国卡内基·梅隆大学(CMU)的周以真(Jeannette M.Wing)教授在《Communications of the ACM》杂志上对计算思维给出定义[4]。周以真教授认为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学领域的一系列思维活动[5]。

这一概念的提出给我们带来新的理念。就是说,学习计算机知识不仅仅是专业人士的事情,各行各业的人才都要学习它并且掌握其核心思想——计算思维。如今计算机技术的应用领域非常广泛,多学科之间的交叉越来越深入,那么培养能够将计算机技术应用到某一领域,利用计算思维的思想去解决该领域的具体问题的计算机应用型人才就显得非常重要。

我们为大学新生开设的大学计算机基础课,其目的之一就是进行计算思维能力培养,使他们初步掌握计算思维的基础知识和常用问题求解方法[6]。

4 计算机基础课程教学改革的具体措施

我们要培养学生能够利用计算机解决实际问题的能力,那么如何将计算思维的思想融入到课程教学中呢?让学生体会到这门课不仅仅是学习基础操作的课程,其改革具体措施如下:

4.1 教学内容和方法的转变

计算思维的两个核心要素是计算环境和问题求解[7]。我们围绕这两个核心要素展开教学活动。课堂上要讲授计算环境的基本知识,比如:概述部分,介绍计算机的发展历程及各个领域的应用,让学生了解计算机能做什么及未来的发展趋势;计算机基本原理和系统结构部分,让学生了解计算机是怎样工作的,由哪几部分组成,以及数在计算机内的存储与表示方法,这些都是计算机的基本思维;操作系统基础部分,重点让学生理解操作系统管理资源的基本思维;数据库基础部分着重讲解数据库中对数据管理的思维;网络基础部分重点讲解网络连接的约定与传递问题,建立网络互连的基本思维等等。

在教学方法上,不是简单的罗列概念,而是通过生动地实例启发学生思考问题、分析问题,不同的方法进行比较,最后得出结论。让学生对计算系统及环境有所了解,潜移默化地进行计算思维能力培养。

培养计算思维能力,更重要的是要教会学生如何在特定计算环境进行问题求解。与其它学科相比,计算机学科具有独特的解决问题的方法。根据不同专业学生的特点,我们的授课重点有所不同。比如,为经济管理系学生讲授数据库基础,举一个网上购物的例子,通过案例引导他们思考问题、解决问题,从中理解数据库设计基本思想,掌握数据库如何对数据进行组织和有效管理的;对于应用数学系学生,需要多讲一些算法与程序设计的思想,初步体会计算机问题求解的基本方式,培养他们在特定环境下解决问题的能力。

与本课程相关的操作内容纳入自学范畴,以增强学生的自学能力和实际应用能力。每周安排一次指导答疑时间,使学生在自学过程中遇到问题得以解决。此外,教师还可适当讲一些目前国内外前沿的计算机技术和发展趋势,引导学生对未来的探索。

4.2 采取小班制授课

由于课堂授课人数过多带来诸多弊端,所以我们改为每个课堂30人左右的小班授课。其好处是:学生能与教师多交流沟通,教师能够及时发现处理学生们的问题。由于人数少,教师还可根据学生的实际水平进行授课,激发学生的学习热情。此外,小班授课还可锻炼学生的人际交往技能,调动学生的主动性,培养参与意识,可大大地提高课堂效率。

4.3 充分利用网络教学平台提高教学质量

课堂上,我们利用网络教学交互系统随时给学生发布课堂小测验,学生应在规定的时间内答题,把答案上传到教师机,这样教师可及时了解学生当时掌握知识的总体水平,最后的期末总成绩中平时小测验成绩占有一定比重,这样可敦促学生集中精力听讲,提高课堂学习效率。利用这套系统教师还可将教学课件、教案发布到该平台上,供学生课下参考学习。

操作内容的考核是通过计算机机考来完成。学生利用在线考试系统,在规定的时间内完成所有的答题,最后由系统自动给出分数。这样平时学生就不得不自觉地通过多次上机练习的方式来获得最终计算机考试的高分。

此外,每年我们组织优秀学生参加全国信息技术应用水平大赛。通过比赛,培养学生的创新创业能力,提高学生解决问题和自主学习能力。

5 总结

本文探讨了大学计算机基础课程的教学模式应从掌握基础操作为主转变为培养具有初步计算思维能力,理论与实践应用相结合。让学生能够利用计算思维的思想去解决实际工作中遇到的问题[8]。我们应当致力于使计算思维成为常识,将计算机基础教育的改革推向新的阶段。

参考文献

[1]校办.北京工业大学关于进一步提高人才培养质量的若干意见[EB/OL].工大发(2012)33号.https://my.bjut.edu.cn/detach.portal?.pen=bulletinBrowser&.pmn=view&action=bulletinBrowser&bulletinId=e7b1f502-7a2a-11e1-ad43-618e1e3ee371.

[2]何钦铭,陆汉权,冯傅琴《.九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J].中国大学教学,2010(9):5-9.

[3]Seymour Papert.An Exploration in the Space of Mathematics Educations[J].International Journal of Computers for Mathematical learn ing,1996,Vol 1,No 1:95-123.

[4]Jeannette M.Wing.Computational Thinking[J].Communications of the ACM,2006,9(3):33-35

[5]计算思维[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/3053744.htm.

[6]九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明[J].中国大学教学,2010(9).

[7]陈国良,董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011(1):7-11.

计算思维计算机基础 篇5

试讲教师：魏绪建

课程名称：大学计算机基础

讲授章节：第八章计算机网络基础与信息安全 第一节计算机网络概述

教学对象：运动训练专业学生

教学内容：1．计算机网络的形成与发展 2．计算机网络系统的组成与功能 3．计算机网络的分类 4．网络的拓扑结构

教学目的：通过本节的教学，让学生了解计算机网络的形成与发展，掌握计算机网络系统的组成、基本功能、网络的分类和网络的拓扑结构的分类

教学重点：计算机网络的组成、功能、分类及网络拓扑结构的分类 教学难点：网络的拓扑结构的分类 教学方法：讲授法 课时安排：1.0学时 使用教材：《大学计算机基础》中国铁道出版社，主编：刘晓燕贺忠华，2010年8月第1版

一、板书提纲：

第八章计算机网络基础与信息安全 8.1计算机网络概述

8.1.1计算机网络的形成与发展（1）计算机网络的定义

（2）计算机网络的形成与发展(4个阶段)①面向终端的计算机网络时代

②以通信子网为中心的计算机网络时代 ③开放式标准化网络时代 ④网络互连与高速网络时代

8.1.2计算机网络系统的组成与功能（1）计算机网络系统的组成 ①通信子网②资源子网

（2）计算机网络系统的功能 ①资源共享②信息交换

③分布式处理④提高系统可靠性 8.1.3计算机网络分类

（1）按网络通信涉及的地理范围来划分 ①局域网②城域网③广域网（2）按通信方式来划分

①点对点传输网络②广播式传输网络 8.1.4网络的拓扑结构

（1）网络拓扑结构的基本概念 计算机网络的拓扑结构结点链路（2）计算机网络拓扑结构的分类 ①总线形拓扑结构②星形拓扑结构 ③环形拓扑结构④网状拓扑结构

二、教学过程

(一)上一章课程回顾

1．学习了多媒体的基础知识，了解了多媒体信息处理的基本原理 ２．初步具备了处理声音、图像和视频等多媒体信息的能力

３．掌握了如何利用PowerPoint创建、编辑和使用演示文稿的方法（二)新课导入

21世纪是信息的世纪，计算机网络将在其中扮演着重要的角色。掌握计算机网络的使用是每个人都必须具备的技能。本章将和大家一起探讨计算机网络的有关知识。

（三）新课讲解：

第八章计算机网络基础与信息安全 8.1计算机网络概述

8.1.1计算机网络的形成与发展（1）计算机网络的定义

P209 计算机网络的定义：将地理位置不同且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路互相连接起来，并按照有关协议实现相互通信、资源共享、协同工作的综合系统称为计算机网络。

（2）计算机网络的形成与发展(4个阶段)

P209 ①面向终端的计算机网络时代（20世纪60年代初）

②以通信子网为中心的计算机网络时代（20世纪60年代中期）③开放式标准化网络时代（20世纪70年代末）④网络互连与高速网络时代（20世纪90年代起）8.1.2计算机网络系统的组成与功能（1）计算机网络系统的组成P210 从网络的逻辑功能角度分析，计算机网络由两级子网组成，即通信子网和资源子网（如课本图示：8-2，P211）。

①通信子网：处于网络内层，是由通信设备和通信线路组成的独立的数据通信系统,负责完成网络数据的传输和转发等通信处理任务，即将一台计算机的输出信息传送到另一台计算机。当前的通信子网一般由路由器、交换机和通信线路组成。

②资源子网：也称用户子网，处于网络的外层，由主机、终端、外设、各种软件资源和信息资源等组成，负责网络外围的信息处理，向网络投入可供用户选用的资源。资源子网通过通信线路连接到通信子网。（2）计算机网络系统的功能

p211 ①资源共享②信息交换③分布式处理④提高系统可靠性 8.1.3计算机网络分类

（1）按网络通信涉及的地理范围来划分

P212 ①局域网（Local Area Network，简称LAN）:也称局部区域网络 特征：范围不超过几千米；数据传输不低于几兆比特/秒（Mbit/s）；为一个单位或部门所独有。

②城域网（Metropolitan Area Network，简称MAN）：也称市域网

特点：覆盖范围一般是一个地区或城市，范围介于几千米到几十千米，介于局域网和广域网之间，有时也称局域网。③广域网（Wide Area Network，简称WAN）：也称远程网

特点：覆盖范围通常在几十千米到几千千米，也可以覆盖整个城市、国家，甚至整个世界，具有规模大、传输延迟大的特征。（2）按通信方式来划分

P212 ①点对点传输网络②广播式传输网络 8.1.4网络的拓扑结构

（1）网络拓扑结构的基本概念

P212 计算机网络的拓扑结构：是指网络中的通信链路（link）和结点（node）之间的几何结构。结点：是网络中计算机、打印机或联网设备（如中继器和路由器）等的抽象描述。

链路：是指两个结点间承载信息流的线路或信道，所使用的介质可是电话线路或微波等。（2）计算机网络拓扑结构的分类

P212 ①总线形拓扑结构（Bus Topology）：它将网络中所有设备通过一根公共总线连接，通信时信号沿总线进行广播式传送。

图1：总线形拓扑结构

优点：结构较简单，增、删结点容易

缺点：任何结点产生故障都会造成网络瘫痪，可靠性不高

②星形拓扑结构（Star

Topology）:它由一个中央结点和若干从结点组成，中央结点可以与从结点直接通信，而从结点之间的通信必须经过中央结点的转发。

图2：星形拓扑结构

特点：结构也比较简单，易于管理和维护,但对中央结点要求高 ③环形拓扑结构（Ring Topology）：所有设备被连接成环，信号沿着环传送。

图3：环形拓扑结构：

优点：传输路径固定，传输速率高 缺点：但灵活性差，管理及维护困难

④网状拓扑结构（Mesh Topology）:将各网络点与通信线路互连成不规则的形状，每个结点至少有两条链路与其它结点相连。

图4：网状拓扑结构

优点：存在冗余链路，网络可靠性高，可以通过改善链路流量分配来提高网络性能。缺点：冗余链路也导致网络结构复杂，线路成本高，不易管理和维护。

三、布置作业（P252：1—4）

1．计算机网络的定义，它有哪些主要功能？ ２．计算机网络的可分为哪两个部分？

３．从网络的分布范围来看，计算机网络如何分类？

４．什么是计算机网络的拓扑结构？常用的拓扑结构有哪些？

计算思维计算机基础 篇6

关键词：大学计算机基础；计算思维；教学改革

中图分类号：TP3-4

1 《大学计算机基础》课程面临的问题

大学计算机基础是高校非计算机专业本科生的第一门计算机课程，在高校基础教育特别是计算机教育方面的重要性不言而喻。但长久以来，该门课程侧重于教学生怎么去做，而不是教学生为什么要这样做，学生只会机械地使用计算机，根本谈不上具备应用开发能力和创新能力。

由于信息化教育的普及，传统的计算机应用技术课程在中小学普及率越来越高，许多高校新生已经具备一定的计算机操作技能。另外，《大学计算机基础》这门课程涉及的知识内容庞杂，知识更新也很快，产生了“计算机就是一个工具”，”计算机会用就行”等片面认识。导致大学计算机基础课程得不到学校的重视，学时被压缩，面临着严重的信任危机，普遍质疑此课程是否还有存在的必要？计算机基础教学面临着巨大的挑战和机遇。在新的发展阶段，信息技术和信息社会迅速发展，社会对大学生信息能力要求越来越高，计算机基础教学必须有效提高学生信息技术应用能力和研究思考能力，计算机基础教学内容和教学方法的改革势在必行。

2 计算思维与《大学计算机基础》教学

什么是计算思维？2006年3月，美国卡内基梅.隆大学计算机系主任周以真教授在美国计算机权威期刊《CommunicationoftheACM》杂志上给出并定义了计算思维（ComputationalThinking）：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。周教授认为：计算思维是人类求解问题的一条有效途径，是人人必须具备的一种基本能力，其本质是抽象和自动化。研究这些内涵对于教师尽快将计算思维融入到计算机基础教学中，培养学生计算思维意识、掌握处理问题的方法以及提升运用计算机基本思想处理实际问题的能力都有十分重要的意义。

关于计算思维和大学计算机基础教育之间的关系及其重要性，陈国良院士和董荣胜教授在文献[4]中做了明确阐述。教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会针对非计算机专业的本科毕业生，在计算机知识与能力培养上要求非计算机专业的本科毕业生具有判断和选择计算机工具与方法的的能力；能有效地掌握并应用计算机工具、技术和方法，解决专业领域中的问题；能够适应信息技术和信息社会的快速发展变化。而培养学生的这种能力，恰恰和计算思维的思想不谋而合。

2010年7月，九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会上，发布了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》，旗帜鲜明地提出把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务，同时倡导高等学校应加强以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学课程体系和教学内容的研究。一些高校，如哈尔滨工业大学、上海交通大学、同济大学等已开始了这方面的教学尝试。

3 计算机基础课程教学改革的建议

随着全国各高校对大学计算机基础课程的教学改革，我校的改革也在大力推进。在2013级的本科培养方案中，首先大基的学时由64变成32，时间压缩了一半。其次，OFFCIE技能训练不再变成大基课程的主要内容，而是学生课下自行学习、练习的内容，以往讲解的内容也压缩了一半。面对这一重大变化，我们也一直在思考教改方案，并提出了一些教学改革建议。

3.1 教改中重新整合教学内容是重点

计算机不仅提供了解决专业问题的方法和手段，更重要的是它提供了一种独特的处理问题的思维方式。计算思维的养成是以计算能力的培养为基础。现在的大学生入学时计算机的水平不再是零起点，因此，旧的大学计算机基础的教学的内容也应该随之调整。但是，教学内容的调整不是颠覆原来的内容，而是将其进行再组织和优化，突出核心内容和方法，提高学生的计算机文化素质，培养学生的计算机应用技能，培养学生的计算思维的能力。

以前的大基教学把重点放到了OFFICE软件的使用，致使学生只会模仿，忽视了让学生掌握计算机科学的基本理论和方法的基础。今后的教学的核心内容要重新整合，要根据我校的人才培养目标制定出：既要提高学生计算机文化素质，又要培养学生的基本技能，更要培养学生的思维能力的课程内容教学体系。

3.2 面向问题的教学模式，是计算思维培养的一个重要途径

在原有的在教学中，基本是采用老师讲学生听的方式，老师与学生间的互动很少，学生听起来乏味，老师讲起来也感觉没有激情，导致教学效果相当不好。所以要充分认识到学生才是教学的主体，而教师起着主导作用。课堂教学中要重视与学生的互动，重视学生的反馈；加强教师与学生之间、学生与学生之间的讨论和交流。

在教学方法上进行改革，采用案例和项目相结合的方法。如在讲解二进制、十进制以及信息编码的基本概念时，使用猜数游戏案例。通过一个很有趣的游戏，在调动学生兴趣的同时，提出相应的问题，把解决问题的方法抛给学生去思考，以培养学生主动思考和解决问题的能力。在游戏中，无形地引入了计算机处理问题的基本方法，把一些难于理解和枯燥的知识，变成了非常有趣的游戏，让学生学会了对问题的抽象，这是计算思维培养的第一步。如果在我们今后的教学中，不只是一概地灌输知识，而是针对知识点，设计一些好的案例，让学生主动地去解决这些案例中面向的问题，这样会更有利于激发学生学习新知识的兴趣和探索新方法的动力，更有利于培养学生计算思维的能力。

3.3 计算思维培养需要分类分层次逐步推进

由于学生的起点不一样，所以教学更要因人施教。计算思维的培养应该分类和分层次，针对不同学生的培养定位来设计培养内容和步骤，不能搞统一模式，这样才能使计算思维的培养深入到我们教学的各个方面，各个层次中。在教学中可以开展分组研讨，锻炼学生的学习能力，提高学生的学习热情；根据各专业的特点，选取适合的案例，激发学生的积极性，因势利导的讲解知识，配合进一步的拓展作业。不仅让学生掌握计算机知识，更要培养计算思维的能力，对学生以后的可持续发展打下坚实基础。

4 结语

大学计算机基础教学改革任重而道远。将“计算思维”引入教学中，是我们面临的教育教学改革的新挑战，更是新机遇。每一位教师都应该充分地认识到它的重要性，只有改变了教师的意识，才能把计算思维的培养贯彻到自己的教学中。如何摆脱计算机工具论，保证计算机基础教育在推动计算机使用的同时，传授向计算机一样思考的计算思维是我们需要不断思考和实践的内容。

参考文献：

[1]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯，2007，3（11）：83-85.

[2]战德臣，聂兰顺，徐晓飞.“大学计算机”——所有大学生都应学习的一门计算思维基础教育课程[J].中国大学教学，2011（4）：15-20.

[3]何钦铭，陆汉权，冯博琴.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养：“九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明”解读[J].中国大学教学，2010（9）：22-32.

[4]陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教育，2011（1）：7-11.

[5]教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会.高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2009：16-28.

作者简介：赵丽琴，硕士，讲师，研究方向：计算机应用、教育信息化。

计算思维与计算机基础课程教学改革 篇7

大学计算机基础是大学非计算机专业本科生的第一门计算机课程, 特别是对师范院校的学生来说, 是他们学习后续计算机应用类相关课程的基础。计算机基础教学在我国高等教育中已有30多年的发展历史, 已经成为我国高等教育的组成部分。因此, 大学计算机基础在高校基础教育中的重要性不言而喻。然而由于信息技术在中小学的普及率越来越高, 而且计算机技术知识构成庞杂、内容更新快, 面对“计算机会用即可”、“计算机就是程序设计”这样的片面认识, 导致大学计算机基础的教学得不到学校的重视, 学时被压缩、资源得不到充分配置, 甚至有人认为“大学计算机基础课程可有可无”。在这样严酷的新形势下, 计算机基础教学面临着巨大的挑战, 对计算机基础教学提出了更高及多样化的要求, 计算机基础教学内容和教学方法的改革势在必行。

2 计算思维

计算思维一词由美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真 (Jeannette M.Wing) 教授于2006年提出, 其定义是:运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为[1]。它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动, 最根本的内容是抽象和自动化。近年来, 计算思维的培养成为国际和国内研究的热点。ACM前主席P.J.Denning认为:从计算机理的功能角度来看计算思维具有7类原理:Computation (计算) 、Communication (通信) 、Coordination (协同) 、Recollection (记忆) 、Automation (自动化) 、Evaluation (评价) 、Design (设计) [2]。Peter B.Henderson还将计算思维与数学思维 (Mathematical Thinking) 进行了类比, 认为二者同等重要, 应该在人生所有的受教育阶段培养计算思维的能力。计算思维能力将成为21世纪每个人的基本能力。

《大学计算机基础》教学是培养大学生计算思维能力的重要课程载体。在《大学计算机基础》教学中灌输计算思维, 目的是培养学生像拥有阅读、写作和算术基本技能一样拥有计算思维能力, 并能自觉地应用于日常的学习、研究与将来的工作中[3]。教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会对计算思维的培育非常重视。2010年7月, 在西安会议上, 发布了《九校联盟 (C9) 计算机基础教学发展战略联合声明》, 确定了以计算思维为核心的计算机基础课程的教学改革。

3 计算机基础教学改革建议

⑴课程内容改革。计算思维的养成是以计算能力的培养为基础的, 这就需要我们构建相对稳定、能够体现计算机学科思想和方法的核心内容。这不是说要颠覆原有的课程内容, 而是对教学内容的再组织与优化, 突出核心内容和方法。《大学计算机基础》课程的教学应该在课程原有的培养目标基础上, 拓展学生计算思维的意识与能力。计算思维的培养需要分类分层次逐步推进。

目前我们所开设的《大学计算机基础》课程中还是花了大量的时间在办公自动化Microsoft Office的教学上。操作多、学生听起来枯燥乏味, 教学效果很不好。随着中小学信息技术的普及率越来越高, 很多高校这一部分知识都给砍掉了, 但是由于我校学生的生源大多来自于农村、山区等, 如果完全砍掉可能不太符合实际, 所以可以考虑压缩学时或者让学生课外自学、机房开放、教师课后辅导的办法, 然后再慢慢过渡。这样就可以将教学的重点转到对学生计算思维能力的培养上。增加目前学时不能完成的其它教学任务。

⑵教学方法改革。在我们原有的教学中, 基本是老师讲学生听, 为了在有限的时间内完成要讲解的教学内容采用的方法就是“满堂灌”, 老师与学生间的互动很少, 学生听起来乏味, 老师讲起来也觉得没有激情, 导致教学效果相当不好。我们可以在教学方法上进行改革, 选取合适的案例, 让学生在游戏中学习, 激发学生的学习兴趣, 同时将计算思维能力的培养渗透到教学内容中。比如介绍操作系统时, 可以先让学生了解一下“什么是操作系统”, 然后强调“只有一个CPU、内存、硬盘怎么办?”这样就可以提出计算思维的其中一个含义“Coordination (协同) ”。再比如介绍二进制时, 可以让学生玩“猜数”的游戏, 从游戏开始引入, 激发学生的学习兴趣, 而且同时也将计算思维的“Computation (计算) 、Communication (通信) ”等含义渗透到教学中。象这样的知识点还有很多, 当然关键是案例的选取, 这个需要老师做大量的准备工作, 在教学实践中进行不断的总结。

⑶教学手段改革。我们可以在网上提供大量教学资源, 比如教师的课件、教案、实验、习题等, 既可以帮助学生课外自学、自测, 也可以方便老师与学生相互交流。我们还可以制作网上问卷调查系统, 包括“课前调查”和“课后调查”, “课前调查”可以帮助老师掌握学生的现状, 有利于实施教学, 实时调整教学内容;“课后调查”完成了对老师的教学评价, 随时将老师的教学进行反馈, 有助于提高教学质量, 并且起到督促老师的作用。

总之, 目前国内外著名高校已经对计算思维的培养有了充分的认识和行动, 要求学生“了解计算思维的基本内容, 了解人与计算机能力的局限性, 了解计算思维解决问题的一般步骤, 理解计算在问题解决过程中所发挥的作用。”因此也就确定了大学计算机基础的教学总体目标:普及计算机文化、培养专业应用能力、训练计算思维能力。

摘要：本文分析了目前大学计算机基础教学面临的问题与挑战, 对“计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养”这一论题提出了一些教学建议, 为师范院校的大学计算机课程教学改革打下了一定的基础。

关键词：计算思维,大学计算机基础,教学改革

参考文献

[1]Wing J M.Computational Thinking[J].Computations of the ACM, 2006, 49 (3) :33-35.

[2]Peter J.Denning.Computing is a Natural Science[J].Communications of the ACM, 2007, 50 (7) :13-18.

计算思维计算机基础 篇8

一些人认为,计算机已经成为一种自动化工具,学生自己对计算机操作已经很熟练,没有必要再开设计算机基础课程。然而大学计算机基础教学不只是教学生如何使用计算机,而是培养学生如何利用计算机处理问题的方式来分析和解决其他领域的问题。

2010年7月,西安交通大学举办的“九校联盟(C9)计算机基础课程研讨会”上九校联盟(C9)提出把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务[1],这为非计算机专业计算机基础教学、培养创新人才的途径和计算机基础教学提供了的方向。但计算机基础课程中如何培养学生的计算思维能力,是广大计算机教育者关注的问题。本文以计算机基础课程中office办公自动化中的Power Point授课为例,阐述了在计算机基础课程中如何培养学生的计算思维能力。

1.计算思维的定义

尽管中国古代的算筹、算盘以及近代西方国家的加法器已经被认为是计算思维的雏形,对于计算思维一直以来没有一个明确的定义。直到2006年3月,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授首次在权威杂志Communications of the ACM上提出了“计算思维”(Computational Thinking):计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的思维活动[2],包括了涵盖计算机科学学科的一系列思维活动。从周以真教授的理论我们可以这样理解:计算思维是建立在计算过程的理论基础之上而又超越了计算机本身。计算过程不一定都要在计算机上完成,也可以在人脑中完成。所以,计算思维最本质的内容是抽象(Abstraction)和自动化(Automation)[3]。从现实角度来讲,计算思维就是将问题引入、归纳、求解、引申的过程,也就是将未知问题归纳成若干已知问题来求解的过程[4]。当今时代,大学生的计算思维的能力就像他们的听、说、读和写的能力一样重要。

2.传统计算机基础教学中存在的不足

2.1学生学习目标不明确

一些学生自己会使用电脑、会玩游戏,就认为《计算机基础》课程不需要教师教,学校不开设计算机基础课程,自己也能够掌握计算机相关的知识。一些学生为了证明自己的计算机水平报考等级考试,部分学生也能顺利通过。然而计算机等级考试的内容片面、有限,很多学生往往是买一张光盘或一本书多做模拟题就能通过,这种考试无法考核出学生的计算机真实水平和能力,对培养学生的计算思维能力没有帮助。

2.2教学形式单一

现在的计算机基础教学通常是教师在讲台上讲,学生被动地听的教学模式,在整个教学过程中学生的参与度不高。这种教学模式就是先进行理论讲授,然后上机实验,通常是教师在理论课堂上讲授内容,然后再让学生模仿着相似的题目在计算机上完成,这样的教学模式对于学生的动手能力和解决问题的能力培养收效都不是很理想。

2.3忽视计算思维的培养

现在的教学内容偏重于知识点讲解,不重视计算思维的培养。一些教师喜欢讲授操作类的知识,而并不重视理论知识系统地讲授,认为学生会操作就可以了,没有意识到学生的计算思维能力的培养是一个长期的、循序渐进的过程,不只局限在会操作和使用计算机。

3.在计算机基础教学中培养学生的计算思维能力

3.1分级教学

学生入学后,组织一次以计算机一级考试难度为主要内容的计算机水平测试。测试后,结合学生的成绩利用数据挖掘技术以及个人意愿等原则给学生进行分级。通常计算机等级分为超级班和普通班两个等级,超级班的学生适当减少课堂讲授的课时,增加上机实践的课时,同时给超级班的学生提供更多的上网时间和场地,组织几次大型的学术讲座激起他们的学习热情;而普通班的学生计算机水平相当,课堂讲授的内容和进度基本上能满足该级学生的需求,但也要注意教学方法,不能满堂灌输,要注意以学生为主体,教师为主导的原则展开教学。在整个教学过程中让学生多动脑、多思考,逐步培养和提高学生的计算思维能力。

3.2采用类比思维进行教学

针对不同科目、不同章节的教学内容,可以采用类比思维来进行教学。每门课程及每章讲授主要内容后给学生布置一个贴近实际审过的综合性任务。Office办公自动化软件中的Word、Excel、Power Point功能区以及操作方法有很多相同或相似的,在日常教学中要注意培养学生用类比的方法来解决问题,掌握举一反三的计算思维能力;可以尝试着把EXCEL工作表的内容与程序设计和数据库内容进行引导和结合,从而提高学生的应用能力和计算思维能力。

3.3采用多种教学方法相结合的教学方式

可以设计难度不同的教学案例、综合性的任务、研讨式等教学方法进行教学来引导学生解决问题。这样开展教学,课堂气氛活跃,课堂参与度高,学生的学习积极高。大学计算机基础课中Office办公自动化软件中的Word、Excel、Power Point等这样实践性很强的内容,学生的能力通常是让学生亲自动手“做”的过程中来培养的,可以在案例和任务的逐步完成过程中培养学生的能力。通过由简单到复杂的案例来引导学生逐步具备和提高学生举一反三的能力。稍复杂的案例,在设计时主要侧重的是对学生创造性思维的培养,主要是提高学生的创新思维能力,培养学生的独立思考能力,这样开展教学,有利于学生的创新性能力的培养和创新思维的训练。

3.4以Power Point演示文稿制作为例,阐述如何在计算机基础教学中培养学生的计算思维能力。

3.4.1作品展示

在给大家讲授Power Point演示文稿制作内容之前,先展示几个Power Point演示文稿获奖作品。学生欣赏获奖作品后,一般会产生强烈的求知欲望和好奇感,这样就达到了激发学生学习兴趣的目的,有利于开展教学。通过欣赏获奖作品使学生逐步提高透过现象看本质能力,让学生知道计算机科学看起来高深华丽,在复杂的表象背后是很容易学习和掌握的精髓,只要掌握了计算思维的精髓,很多看似复杂的问题,用计算思维解决起来就会容易很多。

3.4.2以剖析作品为线展开教学

选取一个难度适中的欣赏过的作品作为剖析对象,该作品要能够涵盖大多数知识点,包括如文字、图片、音频、视频、动画等各种对象,动画效果包括进入、强调、退出、动作路径等各种动画设置。引起他们的兴趣和好奇感后,可以以展示作品为线结合几个问题展开教学。可以按以下几个问题展开教学:1如何创建演示文稿?2演示文稿中都可以添加(插入)哪些对象?3怎样给添加到演示文稿中的对象添加动画效果?4如何进行幻灯片之间的跳转(链接)5如何放映幻灯片等。展示作品时学生对各种效果已经有了直观的感性认识,再展开教学就会容易很多。为了检验教学效果,可以按学和练结合的方法进行教学,讲解10分钟左右可以让学生自己到教师机进行制作体验。这样边学边练更能激发学生学习的热情,也培养了学生的计算思维的能力。

3.4.3实践演练

为了激发学生的兴趣,可以把学生根据制作的演示文稿的主题进行分组,主题的难度可以分为低、中、高等三个层次,分组原则可以自由组合,组员各尽所能。根据学生选取的主题,适当地提供一些示范性案例并给予相应的指导。学生根据自身情况由易到难做进阶性练习,逐步培养和提高利用计算思维解决实际问题的能力。

3.4.4反馈与评价

作品要及时进行检验和评价,学生有困难的时候要及时给予帮助和指导,如果发现学生使用的方法或思路不对,要及时加以纠正和引导。课堂讲授时间有限,可以利用微课、慕课、微信和QQ等多种方式对学生进行引导和帮助。要鼓励学生创新,培养学生勤思考、多动脑,逐步培养他们的计算思维能力。

3.4.5内容拓展

以每年举办多媒体课件大赛为契机鼓励学员努力做出优秀作品。课堂内容讲授完成后,可以在网上给学生多搜集一些教学视频和教学资料,也可以给学生提供上网场所和时间让学生自己去搜集。学生可以利用课余时间进行进一步提高他们的动手能力和创新能力,从而提高他们的计算思维能力。

4.总结

随着计算机科学的迅猛发展,未来是电子科技无限发展的时代,只有具备了计算机思维的能力,掌握了运用计算机思维的方法,才能具备更高的分析问题与解决问题的能力。计算思维能力的培养在计算机基础课程教学中具有举足轻重的地位,如何在教学中加强对学生计算思维能力的培养,是计算机基础课程教学中的核心任务,也是从事计算机教学任务的教师的重要任务。教师一定要在实际计算机基础教学中要多实践、多总结,努力找出更好的教学方法和教学途径来促进学生计算思维能力的提高。

摘要：在对计算机基础课程教学现状进行分析后,引出计算思维定义,进一步提出在计算机基础教学中采用案例法、任务驱动以及微课和慕课等先进的教学理念开展以培养学生计算思维能力的教学。

关键词：计算思维,计算机基础,Power Point,演示文稿

参考文献

[1]九校联盟(C 9)计算机基础课程研讨会九校联盟(C 9)计算机基础教学发展战略联合声明[J].中国大学教学,2010(9):4,9.

[2]Wing J M.Computational thinking[J].Communications of the ACM,2006,49(3):33-35.

[3]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯,2007,3(11):83-85.

计算思维计算机基础 篇9

1 大学计算机基础教学目标及现状

教育部高等学校计算机基础课程委员会在2010年颁布的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》中提出了关于大学计算机基础课程实施的目标,它的宗旨是使得学生能够在日常学习中能够友谊地将计算机思维融入进去,通过该思维的合理使用发现并解决一定的问题。然而在该意见具体实施过程中,由于人们对于该意见并未深入的认识[2]。所以,在大学生计算机能力的授予过程中还存在着许多有待解决的问题。比如,在授课的过程中依然是以知识的灌输以及结论性总结为主,这种方法会使得学生在学习的时候缺乏一定的兴趣和动力,此外,这种死板的灌输性授课使得学生缺乏应用知识解决实际问题的能力。因此,探索如何计算机基础教学中增加思维模式的培养,并且将计算机思维运用到实际问题中。

2 培养学生计算思维的有效途径

2.1 突出计算思维意识的培养

大学生计算机基础课程是对于学生的计算机思维的培养至关重要。为了加强计算机思维的培养,需要重点关注以下几点:首先在教学大纲的制定上,要做的是将知识点分体系以及划分类别,并且系统性的整理各单元体系所要表达的思维方式;其次,要一定程度地放弃原有旧式的教学方式,以知识点的应用性作为教学的导向,重点对所授内容在实际生活中应用,渐渐地对于知识点融入应用领域的教学中[3,4]。比如说,在数据结构课程的讲授中,可以以数据的存储结构方式作为中心线,不断地将多种结构的数据是如何存储的以及数据结构在对二叉树数据的遍历的应用上进行讲解;凭借这种以实际应用作为知识点的引导方式能够提高学生学习的兴趣,还可以加深学生对知识点的记忆印象。

2.2 培养学生将计算思维运用于专业实践的意识

对于一些非计算机专业的学生来说,学习大学计算机基础课程的目的在于研究计算机学科和本专业应用的交汇点,能够有效地运用计算机思维和计算机技术创新性地解决一些专业问题。基于这一原则,在计算机基础教学中老师可以选取一些既能体现计算机思维又能表达各个专业普遍性的典型案例,通过将计算机思维融入到这些案例中,逐步引导学生建立将计算机思维应用于专业实践的能力。例如在讲解网络知识时,可以运用关注点分离的思维方式将教学重点着眼于网络构成和应用等一些基本知识点上,重点探讨和学习几种常用网络的连接方式和一些应用实例,由于网络连接范围和连接方式的不同,进而涉及这些网络协议所运用的思维。通过对上述内容的系统讲解,不仅让学生学习到了网络的基本知识,更重要的是掌握了知识中蕴含的思维方法,从而拓宽了他们的思考空间,激发学生将计算机思维运用于专业知识领域的强烈兴趣[5]。

2.3 进一步整合和完善利于计算思维培养的教学资源平台

为了能够让学生更加自如地完成计算机知识的学习,教育工作者需要在现有教育资源的前提下,加入一些创新性的元素。可以利用目前发达的互联网资源以及信息资源,让学生能够在这个先进的平台上更加个性化的掌握知识点,搭建一个科目齐全、内容丰富、便于管理的体系,让此种体系能够便于师生之间课内外的交流、加强学生知识点的理解以及拓展学生知识广度的重要平台。

3 结论

计算思维计算机基础 篇10

教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员在《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》、《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》两个指导性文件中明确了计算机基础教学在高等教育中的基础性地位[1], 将该课程定位为基础课程, 《计算机基础》教学与数学教学和外语教学处于同等重要的地位。

2 高职《计算机基础》课程现状分析

2.1 学情分析

在数字化社会情境下, 多数新生已基本掌握计算机的基础知识以及相关软件的应用。但是, 由于地区教育信息化发展的不均衡, 地区信息化发展水平参差不齐, 仍有相当一部分新生对计算机基础知识的认知匮乏。《计算机基础》课程教学面临最实际的问题是:如何解决新生计算机水平存在较大差异, 综合应用能力参差不齐的问题。

2.2 教学目标分析

长期以来高职院校各专业均采用统一的教学目标, 大多只注重学生的实践操作技能的培养, 对“为什么”没有清晰的定位和阐述, 培养出的人才并不能很好地与社会需求相对接。《计算机基础》课程本身要随着信息时代的发展而不断更新和变化, 其对应的教学目标也应作相应调整。但是, 目前高职《计算机基础》课程教学目标改革的步伐远未跟上周围环境的变化和技术更新。

2.3 教学内容分析

多数高职院校选用的《计算机基础》教材知识结构比较陈旧, 相应的教学资源也比较匮乏。有些教学方案设计仍以计算机等级考试为导向, “应试教育”痕迹仍然存在。教学内容和教学设计大都根据一级B大纲要求来组织, 教学实施也着眼于学生对相关软件的熟练应用, 教师把大部分时间用于讲解常用软件 (如Windows和office) 。随着信息技术的发展, 上述教学方案和内容体系已满足不了当前教学需求, 所培养的学生并不具备很好的信息素养, 利用计算机解决本专业问题的能力仍然处于缺位状态。高职《计算机基础》面临的这些问题, 使我们不得不重新审视该门课的教学改革。

3 计算思维与高职《计算机基础》课程

2005 年6 月美国总统信息技术咨询委员会 (PITAC) 在报告里明确的阐述了计算科学的重要性。报告认为, 计算本身是一门学科, 借助计算机技术和计算科学可能解决其他科学领域的前沿研究[2]。

关于计算思维最早由美国卡内基梅隆大学计算机科学系主任周以真教授于2006年3月提出, 计算思维 (Computational Thinking) 是运用计算机科学的基础概念去问题求解、系统设计以及人类行为理解的思维, 其本质是抽象和自动化[3]。

近年, 我国教指委对计算思维的培育非常重视, 在2010年7月20日, 于西安交通大学举办的首届九校联盟 (C9) 计算机基础课程研讨会上发布了《九校联盟计算机基础教学发展战略联合声明》, 提出了《计算机基础》课程的教学改革的核心任务是“计算思维能力的培养”的指导思想[4]。

目前, 高职《计算机基础》课程由更多计算机系统知识的讲解, 取代了以往以演示和操作为主的教学模式, 为了突出高职《计算机基础》课程教学的核心内容[5], 我院提出了基于计算思维的高职《计算机基础》课程改革, 在课程体系、教学内容和教学方法等方面开展了一系列的研究与实践探索。

4 基于计算思维的《计算机基础》课程体系调整

近几年随着计算机技术的快速发展, 高职《计算机基础》课程教学内容也在不断的进行更新, 但我院教学重点是讲解常用的计算机工具及其使用方法, 同时我院课程体系大体几乎没变化, 如表1所示。

我院这种教学方法, 很容易使《计算机基础》课程沦为“狭义工具论”, 使得对学生计算机的认知能力培养、运用计算机解决问题的能力培养、基于网络的学习能力的培养以及依托信息技术的共处能力的培养严重不足, 同时降低了学生对课程的学习兴趣。

去年, 根据我院的实际情况, 引入计算思维根据专业的实际培养需要增加相应模块的教学:如应用电子专业可开设《程序设计》、物流管理专业可开设《数据库原理与应用》等, 真正地做到面向不同应用不同专业开设不同课程。在我院实行分学期教学, 根据新生入学后的专业类别进行分学期授课, 构建了新的《计算机基础》课程体系的“1+X+Y”, 如表2所示:

通过表1 和表2 可以看出, 在这里不需所有的学生都去编程, 而是要求学生会用计算思维方式去解决问题。表2中的课程内容更利于培养培养学生的计算思维能力。

根据课程体系分层次教学“注重基础知识、提升综合能力、激励思维创新”, 在计算思维能力培养的过程中, 可激发学生自主学习的积极性, 同时注重学生对基础知识和基本技能的学习, 提高学生计算机综合运用能力和创新能力, 培养学生分析、解决复杂问题的能力, 激发学生的创新思维。

5 基于计算思维的课程教学实施

基于计算思维的教学方法中, 案例教学、任务驱动和课堂研讨等典型的教学方法能培养、提高学生的自主学习能力、团体协作能力以及创新能力[6], 这些教学方法运用的恰当了, 能更好的奠定学生在教学活动中的主体地位, 提高教学效率, 同时很好的培养学生的计算思维能力。

5.1 以案例为基础, 培养学生的计算思维能力

案例教学法是以行动为导向, 学生为主体, 教师利用案例展开的教学活动。在《计算机基础》课程教学中采用案例教学法, 对于促使学生学习相关理论、原理以及技术, 进而得出解决问题的方案, 培养学生探索问题的能力有一定的可行性和可操作性。教师在学生学习概念和原理时, 不是将学习的内容直接提供给学生, 而是向学生提供一种问题情境, 只是给学生一些案例和问题, 让学生积极思考、独立探究, 自行发现并掌握相应的原理和结论。

例如, 通过“毕业论文的编辑”案例, 贯穿“Word文档”章节的学习之中, 使学生更容易掌握Word文档的知识点。通过“公司员工工资表”案例, 贯穿“Excel电子表格”章节中“函数公式”的学习之中, 使学生更容易学习Excel的知识。在教学中针对知识点, 设计一些好的案例, 让学生主动地去解决这些案例中面向的问题, 这样会更有利于激发学生学习新知识的兴趣和探索新方法的动力, 更有利于培养学生计算思维。

5.2 以任务为载体, 培养学生的问题解决能力

教学目标不仅是教学活动的结果预见, 而且是学生学习的目的。教学目标的定位, 要体现学生为主体的教学原则, 着眼于激发学生主动参与学习的积极性, 使学生在学习知识、技能的过程中, 不断提高各方面的能力。任务驱动法是以问题为导向, 学生为主体的教学方法, 以任务来驱动教学, 教师对学生提出具体的要求, 提供探究学习的方法, 并尽快引导学生尽快进入自主学习状态, 使学生通过自己的努力, 在完成任务的时候还能收获一种满足感。

例如, 根据常见杂志, 提出自己对杂志封面设计的看法, 并根据自己喜欢的模版, 设计“杂志封面”引导学生对“图文混排”相关知识的学习和理解。通过给出任务, 在调动学生兴趣的同时, 提出相应的问题, 把解决问题的方法抛给学生去思考, 以培养学生主动思考和解决问题的能力。

5.3 以研讨为途径, 提升学生的合作学习能力

高职计算机类课程的教师首先要具备现代教育的科学观念, 具备改革和创新意识;其次, 要以人为本, 尊重学生的主体意识, 鼓励学生质疑、反驳、否定教师的观点, 激发学生求异思维, 使他们的思维经常处于积极主动的活跃状态, 培养他们进行创新活动所需的创新思维能力和自学能力。课堂研讨法也是以学生为主体的教学方法, 能更好地让学生在思维活动中学习, 做到“做中学”。教师给出研讨主题并布置任务, 让学生在课后分组讨论“研究主题”, 在课堂上交流学习成果, 在掌握重难点知识的同时使“研究主题”递进式地完善, 之后形成结论, 完成并提交研究报告, 从而提高学生的学习和科研能力。如在“大学计算机应用技术”章节中“PowerPoint演示文稿”中, 设置研讨主题:课题计划书, 同时要求学生思考:在PPT中如何实现对视频文件的控制?对利用动画触发控制视频播放进行课堂研讨, 尝试制作利用动画触发器制作交互练习题课件。

在教学中开展分组研讨, 既可以锻炼学生的学习能力, 又可以提高学生的学习热情;根据各专业的特点, 选取适合的案例, 激发学生的积极性, 因势利导的讲解知识, 配合进一步的拓展作业。不仅让学生掌握计算机知识, 更要培养计算思维的能力, 对学生以后的可持续发展打下坚实基础。

6 结语

将计算思维确定为《计算机基础》课程教学的指导思想, 对高职《计算机基础》课程教学改革起到了很好的宏观指导作用, 较好的诠释了高职《计算机基础》课程的内涵及其核心价值, 同时也是教师在课程教学改革中面临的新挑战和新机遇。

参考文献

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